[发明专利]一种模拟气动加热环境的装置

权利要求书

1.一种模拟气动加热环境的装置，其特征在于，包括：

激光光源(1)，出射激光并传输至目标区域(5)，以辐照设置在目标区域的目标材料的表面；

空气来流系统(4)，吹扫所述目标材料的表面，进而在所述目标材料的表面产生流动的空气；

通过所述激光和流动的空气以模拟目标材料表面的气动加热环境。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括

激光空间传输整形系统(3)，设置在所述激光光源(1)和所述目标区域(5)之间，并设置在沿所述激光光源(1)出射的激光的光路上，用于对所述激光进行空间分布的整形，并将激光辐照到目标材料的表面上；和/或，所述激光空间传输整形系统(3)还用于变换所述激光光源(1)出射的激光辐照到所述目标材料表面的强度和面积。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：

激光参数测量系统(7)，设置在所述激光空间传输整形系统(3)和所述目标材料之间，并设置在经所述激光空间传输整形系统(3)输出的激光的光路上，测量经所述激光空间传输整形系统(3)输出的激光的功率、脉冲宽度、波长和出光时间，以得到所述目标材料表面的激光辐照参数。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括

激光参量控制系统(2)，分别与所述激光参数测量系统(7)与所述激光光源(1)连接；

所述激光参量控制系统(2)，根据所述激光参数测量系统(7)得到的激光辐照参数，调节所述激光光源(1)出射的激光的参数，进而模拟所述目标材料周围产生的不同强度的热流；所述激光的参数包括激光脉冲宽度、持续时间功率、重复频率中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，还包括

温度测量系统(6)，用于测量所述目标材料表面的温度变化和温度分布，以及目标材料背面的温度变化和温度分布。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述温度测量系统(6)包括热电偶；或者，

所述温度测量系统(6)包括校准后的红外热像仪。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括

材料吸收耦合系数表征系统(8)，设置在目标区域中；所述目标材料设置在所述材料吸收耦合系数表征(8)内；

所述材料吸收耦合系数表征系统(8)，获取所述目标材料对不同参数的激光的耦合吸收系数，以修正加载到所述目标材料表面的激光的能量或功率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括

电校准和溯源系统，通过测量用电设备和电量的功率反向测量激光源的发射功率，进而得到激光辐照后的目标材料吸收的能量，进而校准溯源激光辐照的能量。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括

目标材料数据采集系统(9)，采集在对所述目标材料进行模拟气动过程的参数；所述参数包括所述目标材料表面的温度、目标材料的应力应变、位移、动态影像中的一种或多种。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括

毁伤后效表征系统，基于所述数据采集系统采集的所述参数，在对所述目标材料模拟气动结束后，检测所述目标材料的烧蚀质量、烧蚀形貌和结构损伤。